用hdl设计移位寄存器要求异步置零，异步置数，循环移位，左右移位可控

在使用HDL（Hardware Description Language，硬件描述语言）如Verilog或VHDL设计移位寄存器时，若需要实现异步置零、异步置数、循环移位以及左右移位的控制，你需要考虑以下几个关键部分：

1. **结构设计**：
- **移位寄存器** (Shift Register)：通常由触发器构成，每个触发器代表存储一位数据的位置。
- **输入端口**：包括数据输入端（Data In），用于异步置数；清零信号（Reset）用于异步置零。
- **控制端口**：可能包含左移（Shift Left）、右移（Shift Right）控制信号，以及是否启用循环移位（Circuit Feedback）的选择。

2. **异步操作**：
- **异步置零**：当Reset信号变为高电平时，所有触发器的状态会被清零到初始状态。
- **异步置数**：当Data In有新的数据输入，并且移位控制允许（例如，Shift Enable或类似信号），触发器的内容会被新数据更新。

3. **移位控制**：
- **左移**（Shift Left）：当Shift Left信号有效时，触发器内的数据会向左移动一位，最右边的数据会被丢弃。
- **右移**（Shift Right）：同样，当Shift Right信号有效时，数据向右移动，左边空出的位置取决于是否启用循环移位。

4. **循环移位**：
- **循环移位**功能使得移位完成后，如果循环移位选择启用，则数据会回到移位寄存器的最左边，开始新一轮的移位过程。

5. **代码示例**（简化版）：

module shift_register(
    input wire clk, reset, din, shl, shr, circ_shift,
    output reg [WIDTH-1:0] data_out
);
...
always @(posedge clk or posedge reset) begin
    if(reset) data_out <= {WIDTH'd0}; // 异步置零
    else if(shl && !shr) data_out <= data_out << 1; // 左移
    else if(shr && !shl) data_out <= {data_out[WIDTH-1], data_out[0:WIDTH-2]}; // 右移
    else if(circ_shift) data_out <= {data_out[WIDTH-1], data_out[0:WIDTH-2]}; // 循环移位
end
...
endmodule